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接地网可以排泄危险电流和为电力设备提供参考点[1-2]。接地网长年埋在地下，容易受到腐蚀，腐蚀严重的接地网其接地性能降低，这将威胁到电力系统的安全和稳定运行。因此需要对接地网进行诊断来指导后续的检修和维护。针对实际工程中，老旧变电站存在接地网图纸丢失、缺损，接地网图纸和实际铺设位置存在较大偏差等情况，造成不能准确甚至无法检测和诊断接地网故障等问题，本文研究开发了一种基于磁场微分法的检测系统，来进行接地网导体的定位和拓扑结构检测。 基于电磁场理论，完成了磁场微分法运用于接地网支路导体定位的分析，并设计了一套测量装置，最后进行了仿真算例和实验验证。本文的主要工作内容包括: ①提出了一种用于接地网拓扑结构检测的磁场微分法，该方法对注入电流后的接地网上方磁场测量数据进行滤波和数值微分处理，可以直接绘制接地网的拓扑结构。本文首先分析微分法的基本原理，建立了用于描述平行于接地网地表方向的磁场的形函数和用于描述垂直于接地网地表方向的磁场的形函数。接着分析求取了垂直于地表面方向的磁感应强度的1阶导数的模、3阶导数的模、5阶导数的模或平行于地表面方向的磁感应强度的2阶导数的模、4阶导数的模，其次获取主峰峰值的坐标位置，即为测量区域内接地网支路所在位置，最后根据接地网支路所在位置绘制接地网拓扑结构。 ②提出了一种接地网支路埋藏深度和支路电流的求解方法。构建了有限长度导体的水平方向磁场的微分模型和垂直方向磁场的微分模型，分析得到，求取形函数的多阶微分的主峰和旁峰的峰值距离可以直接获得接地网支路埋藏深度，求取形函数的多阶微分的主峰峰值和对应的比例系数可以得到导体支路电流。 ③设计了一种基于磁场传感器阵列的接地网导体定位装置。以Honeywell公司的HMC1022传感器及其外围电路为基础，搭建了传感器阵列测量模块以及激励源模块，电源模块，数据采集模块和主控制模块，将各个模块进行整合形成了一套功能完善的测量装置。 ④完成了磁场微分法检测实验平台在接地网拓扑检测中的实验室实验。在实验室搭建模拟接地网模型，通过三维高精度磁场测量平台验证了磁场微分法能够检测模拟接地网支路位置。同时实验分析了磁场微分法检测接地网支路埋藏深度、支路电流的特性。